IoT助力电力物联网

在万物物联的时代,电力行业应该怎么发展?智能电表和智能电网技术,已经和众多的物联网设备融接为一体,为电力物联网服务,这些技术已经为电力行业带来了实实在在的好处。智能电网如今通过网络和设备来高效传输数据,但是将要到来的电力物联网真的就是把设备连接到一起这么简单么?

除了智能以外,电力物联网还需要主动,就是说实时响应必须成为电力物联网的一种内化的能力。如今,测量和电网系统收集大量的数据,并且在后端环节加以利用。电力物联网充分利用数据对现场进行实时调整,通过IoT的力量来提高工作效率,为电力机构和用户创造更多的价值。

IoT:通向智能电网之路

物联网本质上就是一系列的技术和业务流程,这些技术和流程为电力设备带来了互联互通的能力,让这些设备可以将自身的状态信息传递给其他的系统,而用户可以对这些状态信息加以利用,发掘出更多的价值和机会。在电力行业,物联网技术的应用紧随技术发展的趋势。电力公司很少尝试最新的技术,但却热衷于使用成熟技术来优化资产管控,提升安全型,控制电网,预防停电事故。SCADA和AMI是IoT在电力行业的两个典型应用。

SCADA(数据采集与监视控制系统): 20世纪50年代,电力公司使用SCADA系统来对远端发电和电力传输系统进行集中化监控。在SCADA系统中,传感器和制动器由中央主单元控制,通过人机接口提供用户界面,采集带有时间戳的数据,供后端系统分析使用。

AMI(高级计量体系):AMI是一套双向通信系统,连接电力公司和用户端的智能设备。其主要模块包括家庭网络,家庭显示终端,能源管理系统,智能电表,通信网络,数据管理系统等,AMI系统如今在智能电网中扮演着重要的角色。

计算,数据库和分析工具的不断进步为预测和分析带来了快速发展,使商业机构和消费者可以对SCADA、AMI以及其他物联网设备生成的大量数据量加以利用。

物联网应用帮助电力机构提升工作效率和业绩,为电力机构带来了新的发展机遇。

1.通过传感器收集数据,提升电网感知能力。

2.通过数据分析,帮助电力机构主动管理资源。

3.通过改善现有电网,使所有利益相关方都可以智能供电、用电。

通过这三个阶段,IoT提供了一系列指标,确保电力机构不仅仅可以在这个新的竞争环境中生存下去,并且可以实现蓬勃发展。此外,能源价值链的核心环节是输配电(T&D)网络,T&D网络在实现物联网应用方面至关重要。

现在,智能电表可以直观且持续地感知到它们与电网中其他设备(例如馈线,电路,相位,变压器,分布式发电,多功能仪表)之间的关系。这种感知是通过对网络中各种电网设备电气特性的连续监控和算法解释来实现的。这种持续的自我感知为智能电网应用开辟了一条全新的道路。而如果没有可靠,持续更新的连接模式,这些应用就没有实现的可能。

物联网为电力机构带来一场变革

通过全面采用智能电网,电力机构已经走到了物联网的前沿。电力机构的客户们要求更多地了解和控制他们的能源使用,政府正在推动更清洁的能源计划。可靠性和安全性至关重要,这一点从来没有变过。分布式发电的集成要求电网运营更加透明可见,并且要求电力机构对局部电网干扰提供更加快速的响应。负荷模式正在转变,(在一些国家)基础设施日益老化。无数技术进步为电网管理提供了激动人心的新解决方案,同时物联网设备的智能互联为电网带来了更多的增强功能。

1.自愈网络及自动化

2.智能资产管理和应用

3.停电及故障管理

4.物联网安全

从设计上来讲,传统的身份管理平台被仅支持URL授权策略,没有能力解决物联网独特需求。今天,Identity Platform提供了新的通用授权功能,保护物联网设备和资产。例如,酒店住户打个电话就可以解锁自己房间的房门。通过通用授权,用户可以通过自定义操作来定义具体的资源类型或“事物”,构建特定的解决方案策略。

电力公司正在对物联网技术进行大笔的投资,覆盖从发电到售电的各个环节。在能源部门,关键参与者正在选择智能资产来加强智能电网内外部的互动。

物联网支持电网的数据网络,能够将多种新的物理设备连接到电网,包括屋顶太阳能,电动汽车,家庭能源电池,智能电表,智能温控器和智能电器等。本地配电网将变成动态,双向和多方的能源市场。

软件定义网络和通信技术的进步,以及计算能力及计算资源性价比的进一步提升,电力机构现在可以部署更加强大的智能电网技术平台,并且利用这一平台协调各种并网设备之间的分析和操作,解决关键业务挑战。

拥有了强大的处理能力和存储器,智能电表和电网传感器可以组成统一的软件和云平台,支持多种通信协议。此外,端点中强大的处理能力,以及先进的软件定义通信技术也为电力机构解决关键连接和通信性能挑战铺平了道路,对于部署单一通信网络的电力机构来说,这些挑战已经造成了太多的困扰和损失。通信模块现在将RF网络,电力线载波(PLC)和Wi-Fi通信组合在同一芯片组上。这使得能够基于网络操作条件,数据属性和应用需求动态和连续地选择最佳通信路径和最适当的频率调制。该新平台还提供点对点和本地广播通信功能,使得边缘设备可以单独交谈或与选定的设备组通信,以支持新的分布式分析用例。

使用许可的运营商频谱,带内,保护频段和独立部署的所谓窄带物联网或低功率宽带(LPWA)网络预计将在连接一系列需要设备的设备方面发挥重要作用低移动性,低功耗和低成本。新技术旨在为难以到达的场所提供深度覆盖,支持大量低吞吐量,超低成本设备,低设备功耗和优化的网络架构。

NB-IoT是使用许可运营商频谱,带内,保护频段和独立部署部署低功耗宽带(LPWA)网络的新兴行业解决方案,预计将具有全球规模。新技术旨在为难以到达的场所提供深度覆盖,支持大量低吞吐量,超低成本设备,低设备功耗和优化的网络架构。将会有高数据价值的应用,具有商业上可行的连接到主电源,几乎肯定会有利于NB-IoT技术,并且将有大量的功率敏感,低数据价值的应用。